相干Dicke态的验证

Dicke态是具有真正多体纠缠的典型量子态例子。它们是许多量子信息处理任务中的宝贵资源，包括多方量子通信与量子计量学。相干Dicke态是Dicke态的推广，并将反对称基态作为特例包含在内。除量子信息处理外，这些态在原子与分子物理中也很有用。在此我们提出基于自适应局域投影测量的实用且高效的协议，用于验证所有相干Dicke态，包括$W$态与qudit Dicke态。要在不保真度$\epsilon$与显著性水平$\delta$内验证任意$n$体相干Dicke态，所需测试次数仅为$O(n\epsilon^{-1}\ln\delta^{-1})$，关于$n$线性，且比传统层析方法在效率上指数级更高。对于$W$态的情形，测试次数可进一步减至$O(\sqrt{n}\,\epsilon^{-1}\ln\delta^{-1})$。此外，我们为任意反对称基态构造了最优协议；所需测试次数随$n$单调减少（而非增加）。这是已知唯一针对多体非稳定子态的最优协议。